JP2008127813A - 作業機械の転倒防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】該接地面から下る斜面を有する場所であっても、作業機械の転倒を防止する。
【解決手段】下部走行体１１に第１の軸３８を介して上下方向回動可能に取り付けられた油圧シリンダ３３と、油圧シリンダ３３に対して下側の位置に離れ、下部走行体１１に第２の軸４３を介して上下方向回動可能に取り付けられたリンク機構３４と、一端側にポンツーン３５ａを設け、他端側がリンク機構３４の一端と上下方向回動可能に連結されたアウトリガー３５とを備えるとともに、リンク機構３４の一部と油圧シリンダ３３のピストンロッド端３３ａとを連結し、油圧シリンダ３３の伸縮動作によりアウトリガー３５を、下部走行体１１の幅内で下部走行体１１の側面に格納された格納位置と、該側面から外側横方向に張り出し、かつポンツーン３５が下部走行体１１を配置している平地面４７または該平面地４７から下る斜面４８に対して当接される使用位置とに配置できるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は作業機械の転倒防止装置に関するものであり、一方が谷となる斜面を有する場所での使用と平地面での使用が可能な作業機械の転倒防止装置に関するものである。

従来、作業機械の転倒防止装置としては、数多くのものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。

特許文献１には、走行体の左右のクローラフレームに、先端部に接地部を設けたアウトリガーを、クローラの幅内に格納される格納位置と、走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、走行体を配置している接地面に接地部が面当接配置された使用位置とに、切り換え配置できるようにした、クローラ式作業機械の転倒防止装置が示されている。この転倒防止装置は、平地でのアウトリガーの張り出しを前提としており、アウトリガーのポンツーン(接地部)は、走行体を配置しているほぼ水平な接地面に設置される。

特許文献２及び特許文献３には、走行体のフレームに、先端部に接地部を設けたアウトリガーを、走行体のフレームの幅内に格納される格納位置と、走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、走行体を配置している接地面に、接地部が面当接配置された使用位置とに切り換え配置できるようにした、ホィール式作業機械の転倒防止装置が示されている。この転倒防止装置も、平地でのアウトリガーの張り出しを前提としており、アウトリガーのポンツーンは、走行体を配置しているほぼ水平な接地面に設置される。

特許文献４には、油圧ショベルのブレードに、アウトリガーを設けた作業機械の転倒防止装置が示されており、この転倒防止装置も、平地でのアウトリガーの設置を前提としている。
実開平７−３５５５９号公報。 特開平７−１０４７３号公報。 特公昭６３−６４３３９号公報。 特開２００６−１０３６２７号公報。

しかしながら、林業等で使用される作業機械は、一方が山で、他方が谷というような、細い山道で使用される場合が多い。そのような場所での作業では、特許文献１〜特許文献４に示されるような、アウトリガーを張り出して設置する転倒防止装置は使用することができない。このため、転倒防止装置を使用せずに、作業を慎重に進めることにより転倒を防ぐ方法が採られているが、常に転倒の危険性が危惧され、また作業性が悪いという問題点があった。

そこで、走行体の接地面の少なくとも一方に、該接地面から下る斜面を有する場所であっても、作業機械の転倒を防止し、作業機械を安全に使用できるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、作業時に走行体の側面から外側横方向に張り出して前記走行体のスタンスを一時的に拡張する作業機械の転倒防止装置において、第１の軸を介して前記走行体に一端部が上下方向回動可能に取り付けられた伸縮可能な油圧シリンダと、該油圧シリンダに対して上または下側の位置に離れ、前記走行体に第２の軸を介して上下方向回動可能に取り付けられたリンク機構と、一端側に接地部を設け、他端側が前記リンク機構の一端と上下方向回動可能に連結されたアウトリガーとを備えるとともに、前記リンク機構の一部と前記油圧シリンダの他端部とを連結し、前記油圧シリンダの伸縮動作に基づいて前記アウトリガーを、前記走行体の幅内で該走行体の側面に格納される格納位置と、前記走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、前記接地部が前記走行体を配置している接地面または該接地面から下る斜面に対して当接される使用位置とに配置できるようにした作業機械の転倒防止装置を提供する。

この構成によれば、作業機械を移動するときには、接地部を走行体の幅内で該走行体の側面に格納させて、移動の邪魔にならないようにしておくことができる。一方、使用するときには、油圧シリンダが伸長されると、油圧シリンダの伸長の動きとリンク機構の動きに連動して、アウトリガーが走行体の側面から左右外側横方向に張り出し、かつ、接地部が接地面または該接地面から下る斜面に当接されて作業機械を支え、スタンスを一時的に拡張して該作業機械が倒れるのを防ぐ。

また、油圧シリンダの伸長量を変えることにより、斜面の角度に合わせて接地部の傾きを調整することができる。さらに、走行体から延びる接地部の長さを調節し、接地部を水平な平地に当接させることにより、平地面でも使用することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記走行体がクローラ式の走行体であり、上記アウトリガーの格納位置をトラックシューの内側に設けている作業機械の転倒防止装置を提供する。

この構成によれば、クローラ式の作業機械に適用された転倒防止装置が得られる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２において、上記リンク機構に、該リンク機構の動きを拘束する着脱自在なリンクロック片を設けた作業機械の転倒防止装置を提供する。

この構成によれば、アウトリガーを使用位置の近くに配置した後、リンクロック片を装着すると、リンク機構の動きを拘束し、同時にアウトリガーの姿勢も保持できる。一方、作業が終了し、アウトリガーを格納するときには、リンクロック片を取り外すとリンク機構の動きが自由になり、リンク機構をピストンロッドと共に動かしながら、アウトリガーを格納位置に移動させることができる。

請求項１記載の発明は、作業機械を移動させるようなときには、接地部を走行体の幅内で、該走行体の側面に格納させるので、アウトリガーが走行体の幅内に納まり、移動に支障を及ぼすことがない。一方、使用するときには、油圧シリンダが伸長されると、油圧シリンダの伸長に連動して、アウトリガーが走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、接地部が斜面に当接されて作業機械を支え、スタンスを一時的に拡張して該作業機械が斜面側に倒れるのを防ぐので、一方が谷となる斜面を有するような場所での作業に対しても安全性が高く、また作業性の良い作業機械が得られる。

また、油圧シリンダの長さを変えることにより、斜面の角度に合わせて接地部の傾きを調整することができるとともに、接地部を水平な平地に当接させて平地面でも使用することができるので、利用範囲が拡大する。

請求項２記載の発明は、クローラ式の作業機械に適用することができるので、請求項１の発明の効果に加えて、安全性及び作業性の良いクローラ式作業機械が得られる。

請求項３記載の発明は、作業時に、リンクロック片を装着するとリンク機構の動きを拘束し、同時にアウトリガーの姿勢も保持しておくことができるので安全性が向上する。一方、作業が終了し、アウトリガーを格納するときには、リンクロック片を取り外すと、リンク機構を油圧シリンダの縮小動作に連動させて、アウトリガーを格納位置に移動させることができるので、請求項１または２の発明の効果に加えて、さらに安全性及び作業性を向上させることができる。

走行体の接地面の少なくとも一方に、該接地面から下る斜面を有する場所であっても、作業機械の転倒を防止し、作業機械を安全に使用できるようにするという目的を達成するために、作業時に走行体の側面から外側横方向に張り出して前記走行体のスタンスを一時的に拡張する作業機械の転倒防止装置において、第１の軸を介して前記走行体に一端部が上下方向回動可能に取り付けられた伸縮可能な油圧シリンダと、該油圧シリンダに対して上または下側の位置に離れ、前記走行体に第２の軸を介して上下方向回動可能に取り付けられたリンク機構と、一端側に接地部を設け、他端側が前記リンク機構の一端と上下方向回動可能に連結されたアウトリガーとを備えるとともに、前記リンク機構の一部と前記油圧シリンダの他端部とを連結し、前記油圧シリンダの伸縮動作に基づいて前記アウトリガーを、前記走行体の幅内で該走行体の側面に格納される格納位置と、前記走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、前記接地部が前記走行体を配置している接地面または該接地面から下る斜面に対して当接される使用位置とに配置できるようにして実現した。

図１は、本発明を適用した作業機械の代表例である油圧ショベルの一例を示す。図１に示す油圧ショベル１０は、自走可能な下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に設置された上部旋回体１２とよりなる。

下部走行体１１は、センターフレーム１３と、該センターフレーム１３の両側に、互いに平行するように設けられた１対のサイドフレーム１４，１４よりなるロワーフレーム１５を有している。各サイドフレーム１４，１４の一端側には、遊動輪１６が前後移動可能に支承されており、他端側には、走行油圧モータ１７により回転駆動される駆動輪１８が設けられている。

遊動輪１６と駆動輪１８の間には無端状のトラックシュー１９が捲装され、サイドフレーム１４，１４の上下部には、複数のトラックローラ２０，２０…が回転自在に支承されている。そして、トラックシュー１９を駆動輪１８で駆動し、トラックローラ２０，２０…でトラックシュー１９の走行を案内することにより、下部走行体１１が自走できるようになっている。

ロワーフレーム１５のセンターフレーム１３上に旋回自在に設置された上部旋回体１２は、底部が旋回フレーム１２ａにより構成されていて、この旋回フレーム１２ａの前部中央に作業機２１が装着されている。

作業機２１は、基端が旋回フレーム１２ａに枢着され、ブームシリンダ２２により俯仰自在なブーム２３と、該ブーム２３の先端に基端側が枢着され、アームシリンダ２４により回動可能なアーム２５と、該アーム２５の先端に枢着され、バケットシリンダ２６により回動可能な木材グラップル２７とより構成されている。

旋回フレーム１２ａの前部には、作業機２１の左側方に位置し、かつ作業機２１に近接してキャブ２８が設置され、旋回フレーム１２ａの後部には、ボンネットカバー２９により覆われたエンジン室３０が設置されている。該エンジン室３０内には動力用のエンジン（図示せず）が収容されており、旋回フレーム１２ａの後端にはカウンタウエイト３１が取り付けられている。

一方、前記ロワーフレーム１５の一側には、転倒防止装置３２が取り付けられている。本実施の形態では、転倒防止装置３２は、ロワーフレーム１５の一側にだけ設けた場合を示しているが、左右両側に対称な形で設けられる場合もある。

転倒防止装置３２は、図２〜図９に示すように、前後１対の油圧シリンダ３３，３３と、リンク機構３４と、アウトリガー３５等により構成されている。

上記油圧シリンダ３３は、進退出可能なピストンロッド３３ａを有するシリンダで、ロワーフレーム１５を構成しているセンターフレーム１３及びサイドフレーム１４の上面とシュー１９の間に配設されている。また、油圧シリンダ３３の一端部３３ｂは、センターフレーム１３上の旋回輪取付部３６に固着したラグ３７に、第１の軸である枢軸３８を介して上下方向回動可能に枢着されている。一方、油圧シリンダ３３の他端部３３ｃは、リンク機構３４と連結されている。

上記リンク機構３４は、前後１対の第１リンク片３９，３９と、該第１リンク片３９，３９を挟んで前後に配置された第２リンク片４０，４０と、リンクロック片４１と、第２の軸である枢軸４３と、第３の軸である枢軸４４と、第４の軸である枢軸４５と、カラー４６等により構成されている。

上記各第１リンク片３９は、一端部側がサイドフレーム１４の外側面下部に固着されているラグ４２に、枢軸４３を介して上下方向回動可能に取り付けられ、他端部側が枢軸４５を介して油圧シリンダ３３の他端部３３ｃと上下方向回動可能に連結されている。

上記各第２リンク片４０は、一端部側が枢軸４５を介して油圧シリンダ３３の他端部３３ｃ及び第１リンク片３９の他端部側と上下方向回動可能に連結され、他端部側が枢軸４４を介してアウトリガー３５と上下方向回動可能に連結されている。

上記リンクロック片４１は、図１０に示すように、一端部側に枢軸４３と着脱自在に係合可能なフック部４１ａを有し、他端部側に枢軸４４と着脱自在に係合可能なフック部４１ｂを有する。そして、リンクロック片４１は、図４〜図９に示すように、枢軸４３及び枢軸４４の上方から落とし込み、そのリンクロック片４１の各フック部４１ａ，４１ｂを該枢軸４３，４４にそれぞれ係合させると、それまで自由に折り畳み可能であった第１リンク片３９，３９と第２リンク片４０，４０との間の動きを規制し、開き角度を拘束してリンク機構３４の形状を保持する。

上記アウトリガー３５は、接地部である板状のポンツーン３５ａと該ポンツーン３５ａの上面に固定して取り付けられた前後１対のラグ３５ｂ，３５ｂとでなる。その前後１対のラグ３５ｂ，３５ｂは、枢軸４４を介してリンク機構３４と上下方向回動可能に連結されている。

次に、転倒防止装置３２の動作を説明する。転倒防止装置３２は使用しないとき、リンク機構３４からリンクロック片４１が取り外されている。そして、図２に示すように、油圧シリンダ３３が、ピストンロッド３３ａをシリンダ内に退避させて縮められている。また、油圧シリンダ３３が縮められることによってリンク機構３４も折り畳まれ、かつアウトリガー３５はポンツーン３５ａを垂直に起立させ、下部走行体１１の側面であるトラックシュー(クローラ)１９内の格納位置に配置されている。これにより、アウトリガー３５は油圧ショベル１０の幅内に格納され、油圧ショベル１０を移動するときに移動の邪魔にならないようになっている。

転倒防止装置３２を使用するときは、ピストンロッドをシリンダ内から突出させて、油圧シリンダ３３を伸長し、第１リンク片３９を枢軸４３回りに回動させると、やがて図３に示すように転倒防止装置３２の全体がトラックシュー１９の外側横方向に張り出され、接地部としてのポンツーン３５ａが、油圧ショベル１０が置かれている平地面４７から下る斜面４８上に接地する。

また、ポンツーン３５ａが接地する直前、すなわち第２リンク片４０及びアウトリガー３５が宙づりの状態で、第２リンク片４０の下部またはポンツーン３５ａをサイドフレーム１４側に引き寄せ、図４に示すように、格納時に取り外したリンクロック片４１を枢軸４３と枢軸４４の間に係合させると、リンク機構３４の三角形状を拘束し、同時にリンク機構３４に対するアウトリガー３５の姿勢を保持する。その後、さらに油圧シリンダ３３を伸長させると、枢軸４４回りの姿勢だけが調整されて、ポンツーン３５ａの傾きが斜面４８の角度に合わせて調整され、斜面４８にポンツーン３５を平行に押し付けた状態にして最終接地する。

これによりアウトリガー３５が油圧ショベル１０を支え、該油圧ショベル１０が斜面４８側に倒れるのを防ぐ。したがって、一方が谷となる斜面４８を有するような場所での作業も安全に、また効率よく作業を行うことができる。

なお、転倒防止装置３２を平地面４７に接地して使用するときには、油圧シリンダ３３を伸長させる量を調節すると、ポンツーン３５のロワーフレーム１５からの高さ方向の位置が変わり、ポンツーン３５を平地面４７に接地させて使用することができる。

さらに、転倒防止装置３２を、図４に示す張り出し状態(使用位置)から再び格納位置に戻すときは、リンクロック片４１を取り外し、油圧シリンダ３３を縮める。油圧シリンダ３３を縮めると、第１リンク片３９が枢軸４３を中心にして図３の時計方向回りに回動するとともに、第２リンク片４０及びアウトリガー３５が吊り下げられたまま、サイドフレーム１４側に引き寄せられる。最終の格納位置では、図２に示すように、リンク機構３４が折り畳まれ、かつアウトリガー３５がポンツーン３５ａを垂直に起立させた状態で、トラックシュー(クローラ)１９内に格納される。ここでの第２リンク片４０の長さは、図２の格納状態のときに、サイドフレーム１４に固着されたラグ４２と干渉しないように、第１リンク片３９よりも短くしてある。

なお、本実施の形態では、クローラ式の油圧ショベル１０において、掘削バケットの代わりに木材グラップル２７を装着した作業機械について説明したが、作業機械には、油圧ショベル、ブルドーザー、クレーン、フォークリフト、その他の工事現場で利用される作業機械やトラック等の運搬車両がある。したがって、本発明は油圧ショベルに限ることなく、それらの作業機械に適用されるものである。さらに、本発明の転倒防止装置は、平地で使用する従来の転倒防止装置と組み合わせて設けることも可能である。

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明による転倒防止装置を搭載している油圧ショベルの側面図。 同上転倒防止装置を格納した下部走行体の一部を破断して示す正面図。 同上転倒防止装置を張り出し途中の下部走行体の一部を破断して示す正面図。 同上転倒防止装置を張り出した下部走行体の一部を破断して示す正面図。 張り出し状態で示す同上転倒防止装置の上面図。 張り出し状態で示す同上転倒防止装置の正面図。 図５のＡ矢視断面図。 図５のＢ矢視断面図。 図５のＣ矢視断面図。 同上転倒防止装置におけるリンクロック片の側面図。

符号の説明

１０ 油圧ショベル(作業機械)
１１ 下部走行体
１４ サイドフレーム
３２ 転倒防止装置
３３ 油圧シリンダ
３３ａ ピストンロッド
３４ リンク機構
３５ アウトリガー
３５ａ ポンツーン(接地部)
３５ｂ ラグ
３６ 旋回輪取付部
３７ ラグ
３８ 枢軸(第１の軸)
３９ 第１リンク片
４０ 第２リンク片
４１ リンクロック片
４３ 枢軸(第２の軸)
４４ 枢軸(第３の軸)
４５ 枢軸(第４の軸)
４７ 平地面
４８ 斜面

Claims (3)

1. 作業時に走行体の側面から外側横方向に張り出して前記走行体のスタンスを一時的に拡張する作業機械の転倒防止装置において、
   第１の軸を介して前記走行体に一端部が上下方向回動可能に取り付けられた伸縮可能な油圧シリンダと、
   該油圧シリンダに対して上または下側の位置に離れ、前記走行体に第２の軸を介して上下方向回動可能に取り付けられたリンク機構と、
   一端側に接地部を設け、他端側が前記リンク機構の一端と上下方向回動可能に連結されたアウトリガーとを備えるとともに、
   前記リンク機構の一部と前記油圧シリンダの他端部とを連結し、前記油圧シリンダの伸縮動作に基づいて前記アウトリガーを、前記走行体の幅内で該走行体の側面に格納される格納位置と、前記走行体の側面から外側横方向に張り出し、かつ、前記接地部が前記走行体を配置している接地面または該接地面から下る斜面に対して当接される使用位置とに配置できるようにしたことを特徴とする作業機械の転倒防止装置。
2. 上記走行体がクローラ式の走行体であり、上記アウトリガーの格納位置をトラックシューの内側に設けていることを特徴とする請求項１記載の作業機械の転倒防止装置。
3. 上記リンク機構に、該リンク機構の動きを拘束する着脱自在なリンクロック片を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の転倒防止装置。

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